Скачать Новое исследование отвергает «первичный бульон» – 80 летнюю теорию возникновения жизниНа протяжении 80 лет считалось, что жизнь зародилась в «первичном бульоне» из органических молекул, прежде чем «выйти» из океанов спустя миллионы лет. Сегодня же учёные утверждают, что «суп», на самом деле, являлся химической энергией Земли из гидротермальных источников на дне океана.

«Учебники пишут, что жизнь возникла из органического супа, и что первые клетки выросли вследствие брожения органических веществ, в ходе чего выделялась энергия в форме аденозинтрифосфорной кислоты. Мы предлагаем новый взгляд на старые вещи, которые не могут считаться действительными», – заявил лидер группы доктор Ник Лейн (Nick Lane) из университетского колледжа в Лондоне. – «Мы представляем альтернативный взгляд, что жизнь возникла из газов (H2, CO2, N2, и H2S), а энергия на зарождение жизни была получена путём использования геохимических градиент, созданных матерью Землёй в особого рода глубоководных гидротермальных источниках».

Теория бульона была предложена в 1929 году, когда Д. Б. С. Холдейн (J.B.S Haldane) опубликовал своё эссе о происхождении жизни, в котором утверждал, что УФ-излучение обеспечило энергию для преобразования метана, аммиака и воды в первые органические соединения в океане. Однако критики такого подхода утверждали, что постоянной движущей силы, способствующей возникновению химических реакций, не существует; а жизнь без единого источника энергии невозможна.

«Несмотря на биоэнергетические и термодинамические недостатки, 80-летняя концепция «первичного бульона» остаётся центральной в понимании происхождения жизни», – объявил главный автор, Уильям Мартин (William Martin), эволюционный биолог из Института ботаники в Дюссельдорфе. – «Но у бульона нет потенциала для производства энергии, необходимой для существования жизни».

Отвергая теорию супа, команда для определения источника энергии обратилась к химии Земли. Исследователи предполагают, что геохимические градиенты сквозь микроскопические соты природных пещер прорвались на поверхность из гидротермальных источников. Эти каталитические клетки «произвели» липиды, белки и нуклеотиды, послужившие основанием для создания первых настоящих клеток.

Команда сосредоточилась на идеях геохимика Майкла Дж. Рассела (Michael J. Russell), на щелочных отверстиях в морских глубинах, производящих химические градиенты, очень похожие на те, которые сегодня используют все живые организмы – градиент протонов над мембраной. Ранние организмы, вероятно, использовали эти градиенты в процессе, называемом хемиосмосис, при котором градиент протона используется для синтеза универсальной энергии и АТФ, или же более простых аналогов. Позже клетки развивались для создания собственных градиент протонов, перенося электроны от донора к акцептанту. Команда учёных утверждает, что первым донором был водород, а первым акцептантом – CO2.

«Современные живые клетки унаследовали размер градиента протона, и, что самое главное, ту же ориентацию – внешняя оболочка положительно заряженного протона является носителем объемного отрицательного заряда, – как у неорганических пузырьков, из которых они возникли», – говорит соавтор Джон Аллен (John Allen), биохимик лондонского университета Марии.

«Термодинамические ограничения означают, что хемиосмосис является необходимым для метаболизма карбона и энергии всех организмов, растущих сегодня из простых химических компонентов (автотрофия)», – сообщает Лейн. – «Мы изучаем то, как ранние клетки могли использовать природные геохимические силы и научиться производить их сами».

Это жизненно важный этап, поскольку хемиосмосис – единственный механизм, с помощью которого организмы могут вырваться из жерла гидротермального источника. Лейн уверяет, что без данного процесса невозможно понять, как возникла жизнь. Учёные советует отбросить все заблуждения теории «первичного бульона» – идеи, возникшей ещё до того, как кто-либо в биологии начал понимать процесс создания АТФ.
Источник: physorg.com

загрузка...